專利名稱：用于超高結構施工的標高同步補償裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是應用于建筑施工領域的施工變形控制技術，尤其適用于超高結構施
工的標高同步補償裝置。
背景技術：
現代高層建筑中常常設有轉換層以改善結構受力，提高結構抗震能力。轉換層主
要采用桁架梁的形式承擔較大的橫向荷載。在金茂大廈(420米)、世茂廣場(333米)、上
海環球金融中心(492米)等超高層建筑中都采用了轉換桁架。目前已經動工的CCTV新臺
址大廈中更是大量采用轉換桁架，在塔樓和懸臂部位共設置了 60個轉換桁架。 轉換桁架跨度大、荷載重，受載以后產生的撓度比較大。為了保證在設計荷載下，
轉換桁架的撓度控制在技術規范許可的范圍之內，必須對轉換桁架進行起拱處理，補償轉
換桁架在設計荷載作用下的下撓，使結構完工時各個部分能夠達到設計位置。 對桁架梁實施預起拱能夠保證結構的最終位置與設計相符合。但是由于轉換桁架
受載后撓度比較大，因此起拱值也比較大，這將影響到與轉換桁架以上相關樓層的施工如
果優先保證層高，對上部相關樓層作同樣起拱處理，則會由于起拱值比較大而影響樓層混
凝土的澆搗質量；如果優先保證樓層標高，對上部相關樓層不作起拱處理，則在施工后期，
隨著轉換桁架逐漸恢復平直，上部樓層會隨之下撓，超出成果技術規范的許可范圍。而且，
這兩種施工技術都會在樓板中產生較大的附加應力，嚴重時會引起樓板結構的開裂。 日本和美國的工程技術人員利用預應力技術處理這種問題。其基本原理是采用拉
索預應力或三角預應力對轉換桁架強制"臨時消拱"，然后隨上部結構施工進度逐步放松拉
索，保證轉換桁架在施工過程中始終處于平直狀態，確保壓型鋼板、混凝土澆筑等工序的順
利進行。預應力法原理簡單，但是該技術材料消耗大，成本高。 圖1是不采取任何措施條件下結構的變形趨勢示意圖。 圖2是采取一般預起拱措施后的結構變形趨勢示意圖。由于轉換桁架受載后撓度 比較大，因此無論是否采用桁架預起拱，結構的前后變形幅度都比較大。例如轉換桁架跨度 50m，上部樓層12層，則自桁架安裝之時起，至上部荷載基本趨于穩定，結構撓度的變化幅 度將達到15cm，這將危及樓板層的施工質量，產生大量的裂縫。并在局部節點處產生較大的 附加應力。 為保證施工質量和結構安全，需要對桁架的預起拱進行二次補償，控制施工過程 中水平結構的變形。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于超高結構施工的標高 同步補償裝置，可以控制施工過程中水平結構的變形，有效減少結構的變形幅度，避免結構 撓度過大而引起局部節點處產生較大的附加應力，產生大量的裂縫，危及樓板層的施工質[0010]為解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案 —種用于超高結構施工的標高同步補償裝置，包括若干組用于升降轉換桁架上面
一層各柱，并使之與基準水準線對應齊平的頂升裝置，所述頂升裝置設置在所述轉換桁架 上方，并與所述各柱相對應。 在上述用于超高結構施工的標高同步補償裝置中，所述各柱的下部固設有臨時換 撐牛腿，所述頂升裝置設置在所述臨時換撐牛腿下方，通過升降所述臨時換撐牛腿調節所 述各柱與基準水準線對應齊平。 在上述用于超高結構施工的標高同步補償裝置中，所述每組頂升裝置包括兩千斤 頂，所述各柱的下部兩邊分別固設一臨時換撐牛腿，所述兩千斤頂分別設置在所述臨時換 撐牛腿下方，用于支撐所述臨時換撐牛腿。 在上述用于超高結構施工的標高同步補償裝置中，所述千斤頂的下方設置有混凝 土底座。 在上述用于超高結構施工的標高同步補償裝置中，所述混凝土底座的下方設置有
壓型鋼板，所述壓型鋼板設置在所述轉換桁架的上方。 本實用新型的有益效果 本實用新型安全、簡單、可操作性強，調節效果明顯，可以控制施工過程中水平結 構的變形，進而有效減少結構的變形幅度，避免結構撓度過大而引起局部節點處產生較大 的附加應力，產生大量的裂縫，危及樓板層的施工質量。由于采用千斤頂補償，操作簡易。由 于不需要臨時結構，因此，成本較低。可以巧妙利用上部結構自重，因此工耗小。另外，布置 靈活，有利于結構的內力控制；能夠根據實際情況做即時調整。
圖1是不采取任何措施條件下結構的變形趨勢示意圖； 圖2是采取一般預起拱措施后的結構變形趨勢示意圖； 圖3是本實用新型用于超高結構施工的標高同步補償方法施工流程示意圖； 圖4是本實用新型用于超高結構施工的標高同步補償裝置的使用狀態示意圖； 圖5是本實用新型用于超高結構施工的標高同步補償裝置的結構示意圖； 圖6是臨時固定結點做法圖； 圖7是永久固定結點做法圖； 圖中l-轉換桁架，ll-上弦桿，12-下弦桿，13-直腹桿，14-斜腹桿，2-頂升裝置， 21-千斤頂，22-混凝土底座，23-壓型鋼板，3-自平式水準儀，4-臨時換撐牛腿，5-臨時固 定螺栓、6_臨時砼板，7-連接鋼板，8-填充鋼板，9-螺栓，10-棱鏡。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作清楚、完整地說明 請參閱圖4和圖5，這種用于超高結構施工的標高同步補償裝置，包括若干組用于 升降轉換桁架1上面一層各柱，并使之與基準水準線對應齊平的頂升裝置2，所述頂升裝置 2設置在所述轉換桁架上方，并與所述各柱相對應。 所述各柱的下部固設有臨時換撐牛腿4，所述頂升裝置2設置在所述臨時換撐牛腿下方，通過升降所述臨時換撐牛腿4調節所述各柱與基準水準線對應齊平。本實施例中， 所述每組頂升裝置2包括兩千斤頂21 ，所述各柱的下部兩邊分別固設一臨時換撐牛腿4，所 述兩千斤頂21分別設置在所述臨時換撐牛腿4下方，用于支撐所述臨時換撐牛腿4。 所述千斤頂21的下方設置有混凝土底座22，以提高千斤頂的穩定性。所述混凝土 底座22的下方設置有壓型鋼板23，所述壓型鋼板23設置在所述轉換桁架的上方。通過拆 除壓型鋼板23，可以更加方便地拆除其上的混凝土底座22及千斤頂21，即所述同步補償裝 置。 采用本實用新型的標高同步補償方法包括如下步驟，請結合參閱圖3。 第Sl步，請結合參閱圖3、圖4和圖5，在預起拱的轉換桁架1上安裝上述同步補 償裝置，所述同步補償裝置包括若干組用于升降轉換桁架1上面一層各柱，并使之與基準 水準線對應齊平的頂升裝置2，所述頂升裝置2設置在所述轉換桁架1上方，并與所述各柱 相對應。請參閱圖4，每組頂升裝置2的位置與各層的柱及轉換桁架1的直腹桿13對應。 所述轉換桁架1主要由上弦桿11、下弦桿12、直腹桿13、斜腹桿14和鋼梁連接組成，其中， 上弦桿11、下弦桿12、直腹桿13、斜腹桿14均采用拼接箱形鋼梁。本實施例中，述每組頂 升裝置2包括兩千斤頂21 ，所述各柱的下部兩邊分別固設一臨時換撐牛腿4，所述兩千斤頂 21分別設置在所述臨時換撐牛腿4下方，用于支撐所述臨時換撐牛腿4。本實施例中，請參 閱圖5，所述千斤頂21的下方設置有混凝土底座22，以提高千斤頂的穩定性。所述混凝土 底座22的下方設置有壓型鋼板23，所述壓型鋼板23設置在所述轉換桁架的上方。通過拆 除壓型鋼板23，可以更加方便地拆除其上的混凝土底座22及千斤頂21，即所述同步補償裝 置。 第S2步，請參閱圖3，復核樓層標高，確定基準水準線，調平同步補償裝置使得各 頂升裝置的頂部與基準水準線對應齊平。本實施例是在邊柱上確定基準水準線。并在各臨 時換撐牛腿4的上方分別設置棱鏡10，通過使用棱鏡10使得各臨時換撐牛腿4與基準水準 線對應齊平，從而使得轉換桁架1上面一層樓層的各柱相對于基準水準線在同一水平線， 即與基準水準線對應齊平。此時，各頂升裝置2的頂部相對于基準水準線也是對應齊平。在 調平后，采用如圖6所示的臨時固定結點作法，將轉換桁架1的直腹桿13和所述轉換桁架1 上面一層的對應柱通過臨時固定螺栓5和臨時砼板6固定連接，所述臨時砼板6設置在轉 換桁架1的直腹桿13和轉換桁架1上面一層樓層的對應柱之間。 第S3步，請參閱圖3，施工所述轉換桁架1上面一層的柱、梁和板，同時通過調節 所述同步補償裝置使所述轉換桁架上面一層的各柱與基準水準線對應齊平，實現該層(第 N層)結構水平 第S4步，請參閱圖3，繼續向上逐層施工各層的柱、梁和板，每層施工完畢后通過 調節同步補償裝置使得所述各柱與基準水準線對應齊平，實現該層結構的水平。所述對應 齊平是指所述各柱的對應點相對于基準水準線在同一水平線上，且各頂升裝置2的頂部所 處在的相對于基準水準線的一水平線與第一次調平后的水平線相同。由于每層施工完畢后 都要通過調節同步補償裝置使得所述轉換桁架1上面一層各柱與基準水準線對應齊平，因 此，可以有效控制施工過程中水平結構的變形，進而有效減少結構的變形幅度，避免結構撓 度過大而引起局部節點處產生較大的附加應力，產生大量的裂縫，危及樓板層的施工質量。 第S5步，請參閱圖3，結構施工至上道轉換桁架或者結構封頂，即主要荷載趨于穩定，轉換桁架1達到水平后，澆搗轉換桁架1上面一層樓層混凝土并對同步補償裝置進行托 換。本實施例中，在轉換桁架1的上弦桿11上放置自平式水準儀3，通過使用自平式水準 儀3將各頂升裝置2的頂部調整到與基準水準線對應齊平，由此使得所述各柱與基準水準 線對應齊平。托換后可以對連接點做永久連接。請參閱圖7所示的永久結點作法圖。在轉 換桁架1的直腹桿13和轉換桁架1上面一層的對應柱之間填塞若干填充鋼板8，并將這些 填充鋼板8焊接在一起。并且，所述轉換桁架1的直腹桿13和轉換桁架1上面一層的對應 柱的側面設置一塊連接鋼板7，所述連接鋼板7的一部分通過螺栓9與轉換桁架1的直腹桿 13固定連接，另一部分通過螺栓9與轉換桁架1上面一層的對應柱固定連接。所述填充鋼 板8與所述連接鋼板7焊接在一起，由此形成了結點的永久連接。 第S6步，請參閱圖3，拆除同步補償裝置及其臨時換撐牛腿4。若原先轉換桁架1 下部沒有柱，宜在拆除同步補償裝置之前，先補缺安裝所述轉換桁架1下部的柱，再拆除所 述同步補償裝置。 本實用新型安全、簡單、可操作性強，調節效果明顯，通過調節同步補償裝置可以 有效控制施工過程中水平結構的變形，進而有效減少結構的變形幅度，避免結構撓度過大 而引起局部節點處產生較大的附加應力，產生大量的裂縫，危及樓板層的施工質量。由于采 用千斤頂補償，操作簡易。由于不需要臨時結構，因此，成本較低。可以巧妙利用上部結構自 重，因此工耗小。另外，布置靈活，有利于結構的內力控制；能夠根據實際情況做即時調整。 雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型。本實 用新型所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作各 種的更動與潤飾。因此本實用新型的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求一種用于超高結構施工的標高同步補償裝置，其特征在于包括若干組用于升降轉換桁架上面一層各柱，并使之與基準水準線對應齊平的頂升裝置，所述頂升裝置設置在所述轉換桁架上方，并與所述各柱相對應。
2. 如權利要求1所述的用于超高結構施工的標高同步補償裝置，其特征在于所述各 柱的下部固設有臨時換撐牛腿，所述頂升裝置設置在所述臨時換撐牛腿下方，通過升降所 述臨時換撐牛腿調節所述各柱與基準水準線對應齊平。
3. 如權利要求2所述的用于超高結構施工的標高同步補償裝置，其特征在于所述每 組頂升裝置包括兩千斤頂，所述各柱的下部兩邊分別固設一臨時換撐牛腿，所述兩千斤頂 分別設置在所述臨時換撐牛腿下方，用于支撐所述臨時換撐牛腿。
4. 如權利要求3所述的用于超高結構施工的標高同步補償裝置，其特征在于所述千 斤頂的下方設置有混凝土底座。
5. 如權利要求4所述的用于超高結構施工的標高同步補償裝置，其特征在于所述混 凝土底座的下方設置有壓型鋼板，所述壓型鋼板設置在所述轉換桁架的上方。
專利摘要本實用新型公開了一種用于超高結構施工的標高同步補償裝置，包括若干組用于升降轉換桁架上面一層各柱，并使之與基準水準線對應齊平的頂升裝置，所述頂升裝置設置在所述轉換桁架上方，并與所述各柱相對應。通過自下而向上逐層施工各層的柱、梁和板，每層施工完畢后通過調節同步補償裝置使得所述各柱與基準水準線對應齊平，實現各層結構的水平，當結構施工至上道轉換桁架或者結構封頂時，澆搗轉換桁架上面一層混凝土對同步補償裝置進行托換，實現結構的永久連接；最后拆除同步補償裝置。本實用新型可以有效控制施工過程中水平結構的變形，從而有效減少結構的變形幅度，避免結構撓度過大而引起局部節點處產生較大的附加應力，危及樓板層質量。
文檔編號E04G21/00GK201531118SQ20092020961
公開日2010年7月21日 申請日期2009年9月11日 優先權日2009年9月11日
發明者李琰, 胡玉銀 申請人:上海建工(集團)總公司;上海市第五建筑有限公司